Biotehnoloģija ir zinātnes joma, kas vērsta uz dzīvo sistēmu un organismu izmantošanu metožu un produktu radīšanā un uzlabošanā.
Biotehnoloģija ietver pamata bioloģiskās zinātnes (piemēram, molekulāro bioloģiju, embrioloģiju, ģenētiku, uc), lietišķās zinātnes (piemēram, imunoloģija un bioķīmija), kā arī tehnoloģiskās jomas, piemēram, informātika un robotika.
Biotehnoloģiskās metodes aptver vairākas dzīvu organismu modificēšanas procedūras, sākot no vienkāršākajām, piemēram, dzīvnieku pieradināšana un augu audzēšana, uzlabošanas procesi, piemēram, mākslīgā selekcija un hibridizācija. Turklāt vismodernākās metodes ietver gēnu inženierijas un šūnu un audu kultūras izmantošanu.
Integrācija starp dažādām bioloģijas jomām ar iepriekš minētajām metodēm rada biotehnoloģiju, kuras pielietojums notiek dažādās nozarēs.
Atšķirības starp klasisko biotehnoloģiju un mūsdienu biotehnoloģiju
Klasiskā biotehnoloģija attiecas uz dažādiem dzīvu mikroorganismu izmantošanas veidiem jaunu produktu ražošanai vai esošo produktu modificēšanai. Tas attiecas uz klasiskām metodēm, piemēram, sugu šķērsošanu, lai iegūtu jaunas, kurām ir vēlamās īpašības, un fermentāciju, ko izmanto vīna, siera un maizes ražošanā.
Mūsdienu biotehnoloģija lielā mērā paļaujas uz izmantotajām metodēm gēnu inženierija. Šajā ziņā ir iespējams apgalvot, ka vislielākie sasniegumi biotehnoloģijā notika, izmantojot gēnu inženierijas rīkus un metodes, piemēram, manipulācijas gēnu, šūnu un audu nodoms kontrolētā veidā veidot ģenētiski uzlabotus organismus, DNS rekombināciju, audu kultūru, mutagēzi, utt.
Biotehnoloģijas pielietojuma piemēri
Ņemot vērā, ka biotehnoloģija ietver plašu zinātņu loku, tās rezultātus var atrast neskaitāmās ekonomikas nozarēs. Lietojumi šajā jomā vienmēr cenšas uzlabot dzīves kvalitāti uz planētas, vai nu radot jaunus paņēmienus un produktus, vai uzlabojot esošos.
Ģenētiski modificēti organismi
Klasisks biotehnoloģijas pielietošanas piemērs ir ģenētiski modificēti organismi (OGM), arī sauc transgēns. Šo organismu ģenētiskais kods tika mainīts (parasti izmantojot kombināciju ar citu organismu gēniem), lai novērstu defektus un attīstītu jaunas īpašības.
50. gados agronoms Normans Borlaugs, izmantojot ģenētiskus krustojumus, radīja "pusi kviešu" punduris ", jauna, izturīgāka un produktīvāka kviešu suga, kas radīja lielus panākumus pasaules lauksaimniecībā vesels.
Galvenie ģenētiski modificēto organismu piemēri ir tie, kurus izmanto:
- medicīnā: insulīns, cilmes šūnas, augšanas hormons, hormoni neauglības ārstēšanai, jaunas ārstēšanas metodes vēzim, gēnu terapijai (slimību ārstēšanai, aizstājot defektīvus gēnus), vakcīnām utt.
- lauksaimniecībā: ģenētiski uzlaboti pārtikas produkti, izturīgākas un produktīvākas kultūras, dzīvnieki un augi, kas pārveidoti, lai ražotu zālēs izmantojamas vielas utt.
- dzīvniekiem: pētījumos izmantotas transgēnas žurkas un zivis, kuru augšana ir četras reizes lielāka par normu (tilapija un dorado).
- vidē: baktērijas, kas cīnās ar naftas un metālu radīto piesārņojumu.
Citi piemēri
Piemēram, pārbaudiet citas preces un pakalpojumus, kuru izcelsme ir biotehnoloģija:
| Nozares | Preces un pakalpojumi |
|---|---|
| Lauksaimniecība | Komposts, pesticīdi, skābbarība, augu vai koku stādi, augi ar jaunām īpašībām utt. |
Veselība |
Antibiotikas, hormoni, medikamenti, reaģenti, testi utt. |
Ķīmiskā rūpniecība |
Butanols, acetons, glicerīns, organiskās skābes, fermenti utt. |
| elektronika | Biosensori |
| Enerģija | Etanols, biogāze utt. |
Vide |
Eļļas reģenerācija, atkritumu apstrāde, ūdens attīrīšana utt. |
| Mājlopi | embrijiem |
Biotehnoloģijas priekšrocības
Biotehnoloģijas sniegtās priekšrocības ir daudz un tās attiecas uz visām pielietojuma jomām, uzlabojot dzīves kvalitāti pasaulē. Starp tās visredzamākajiem rezultātiem ir:
- Augstāka raža un izturīgākas kultūras;
- Mazāk pesticīdu;
- Transgēnu pārtika ilgst ilgāk, samazinot pārtikas izšķiešanu;
- Pārtikas ražošanai nepieciešamā enerģijas daudzuma samazināšana;
- Mazāk videi kaitīgu produktu izmantošana;
- Bada mazināšana pasaulē;
- Vairāk barojošu pārtikas produktu;
- Lipīgu slimību rašanās samazināšanās;
- Precīzāku instrumentu izveide slimību noteikšanai utt.
Biotehnoloģijas trūkumi
Biotehnoloģijas sasniegumiem ir arī negatīvas sekas. Starp galvenajiem mēs varam izcelt:
- Kaitējums videi;
- Augsta atkarība no attīstīto valstu tehnoloģijām;
- Palielināta ienākumu koncentrācija;
- Neskaidrība par tā ilgtermiņa ietekmi uz vidi un organismiem;
- Bioloģiskās daudzveidības samazināšanās;
- Paaugstināts transgēnu produktu izraisītu slimību skaits.
Biotehnoloģijas klasifikācijas
Lai klasificētu dažādas biotehnoloģijas jomas, Bioloģijas speciālisti un zinātnieki apgabals sāka pieņemt krāsu sistēmu, kas sadala zinātni filiālēs, atbilstoši pieteikums:
- zaļā biotehnoloģija: tiek izmantots lauksaimniecībā ar mērķi radīt ilgtspējīgākus lauksaimniecības apstākļus.
- sarkanā biotehnoloģija: lieto medicīnā ar mērķi uzlabot zāles un ārstēšanu. Progresīvākās metodes attiecas pat uz slimību ārstēšanu, izmantojot ģenētiskas manipulācijas.
- baltā biotehnoloģija: to sauc arī par rūpniecisko biotehnoloģiju, to izmanto izstrādājumu ražošanā, izmantojot videi mazāk kaitīgas metodes.
- dzeltenā biotehnoloģija: tiek izmantots uztura un pārtikas ražošanas jomā, bet attiecas arī uz kukaiņiem piemēroto biotehnoloģijas nozari.
- zilā biotehnoloģija: tiek izmantots jūras bioloģisko resursu izpētei.
- violeta biotehnoloģija: ir saistīts ar likumiem, patentiem, publikācijām un citiem dokumentiem, kas saistīti ar biotehnoloģiju.
- zelta biotehnoloģija: attiecas uz bioinformātikas un skaitļošanas metožu izmantošanu biotehnoloģijā.
- oranža biotehnoloģija: sauc arī par izglītības biotehnoloģiju, sastāv no visiem pasākumiem, kuru mērķis ir biotehnoloģijas izplatīšana un izplatīšana.
- melnā biotehnoloģija: ir saistīts ar biotehnoloģijas izmantošanu militāriem mērķiem, piemēram, bioloģisko ieroču ražošanai.
karjera biotehnoloģijā
Ņemot vērā biotehnoloģiju daudznozaru raksturu, piekļuve profesijai var notikt, izmantojot vairākas atšķirīgas zināšanas, piemēram, bioloģija, medicīna, agronomija, bioķīmija, inženierzinātnes, farmācija, utt.
Specializācijas prasības iestājoties biotehnoloģijas jomā atšķiras atkarībā no katras profesijas īpašajiem noteikumiem.
Skatīt arī:
- Bioloģija
- biomedicīna
- Mikrobioloģija
- Transgēni pārtikas produkti
- zaļā revolūcija